Новые телескопы обещают раскрыть бесчисленное множество лун, разбросанных по всей галактике
Четыре века назад великий Галилео Галилей заметил четыре светящихся точки, танцующих вокруг Юпитера. Ночь за ночью он наблюдал за ними, замечая, как они держатся рядом с гигантской планетой и следуют за ней по небу. В конце концов он пришёл к потрясающему выводу: это были не звёзды, как он думал сперва, а луны — первые луны, которые человечество когда-либо увидело за пределами Земли.
Это поставило под сомнение привычный порядок вещей. В то время большинство людей считало, что всё — Солнце, Луна, звёзды и планеты — вращается вокруг Земли. А значит, Земля, а вместе с ней и человечество, занимает центр мироздания. Это было приятное убеждение, и никто не хотел с ним расставаться.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos
Но Галилей этому противоречил. Лунами Юпитера управляла не Земля, а сам Юпитер. А если луны могут игнорировать Землю, то почему бы и другим объектам не поступать так же? Ситуация стала ещё хуже, когда Галилей начал наблюдать за другими явлениями, например за фазами Венеры, и представил их в качестве доказательства своих идей.
В итоге спор был решён в пользу телескопов. Когда всё больше людей начали видеть эти луны своими глазами, отрицать их существование стало невозможно. А это дало мощную поддержку Копернику, утверждавшему, что в центре находится Солнце, а не Земля. Всё это вызвало революцию в астрономии, а заодно изменило само восприятие человеком своего места во Вселенной, сделав Землю и нас самих чуть менее «особенными».
Работа Галилея вдохновила волну открытий. Телескопы обнаружили луны Юпитера и Сатурна, открыли планеты Нептун и Уран, а также пояс астероидов за Марсом. Однако эта эпоха оказалась недолгой — сегодня в пределах Солнечной системы больше не осталось крупных неизведанных лун или планет.
Но в 2017 году двое астрономов сделали сенсационное заявление. Они нашли новую луну — и весьма большую. Это была луна размером с Нептун, утверждали они, но не в нашей системе. Эта луна вращалась вокруг далёкой экзопланеты, которая, в свою очередь, обращалась вокруг другой звезды.
Если бы это подтвердилось, это стало бы значительным открытием. Хотя телескопы обнаружили тысячи планет за пределами Солнечной системы, лун вокруг них пока никто не находил.
Но тут было одно «но». Данные, лежащие в основе этого открытия, были слабы. Гигантская луна была лишь одной из возможных гипотез. Астрономы осторожно назвали её кандидатом в экзолуны: намёк на её существование был многообещающим, но вовсе не доказательным.
Последующие исследования добавили сомнений. Немецкие учёные, перепроверяя данные, предположили, что сигнал может исходить вовсе не от луны, а от скрытой планеты. Но и они признавались в неуверенности: не столько утверждали, что это планета, сколько не могли исключить такую возможность. Первая работа, намекали они, была поспешной в своём выводе о внеземной луне.
Другая команда, на этот раз из Гарварда, не увидела никаких признаков чего-либо необычного — ни луны, ни планеты. Они заключили, что сигнал, скорее всего, возник из-за ошибки обработки данных. Поскольку ни одна из гипотез не была окончательно опровергнута, вопрос о существовании той экзолуны остался открытым: одна маловероятная версия среди множества других.
Хотя называть её слишком невероятной не стоит. Экзолуны, несомненно, существуют. Наша Солнечная система усеяна лунами — с времён Галилея обнаружены уже сотни, — и нет причин считать, что другие звёздные системы в этом отличаются. Но луны, как правило, малы — ни одна в нашей системе не превышает по размерам Марс — и находить их за многие световые годы от Земли чрезвычайно трудно.
И действительно, хотя астрономы нашли тысячи экзопланет, подтверждённой луны за пределами Солнечной системы до сих пор нет. Это печально. Луны встречаются часто и весьма разнообразны: от крошечных камней до океанических миров, превосходящих по размерам Меркурий. У них есть сложная геология, подповерхностные океаны и плотные химически активные атмосферы.
Среди многих лун нашей системы особенно интересны спутники Юпитера и Сатурна. Озёра и моря разбросаны по поверхности Титана — единственного мира, где есть стабильные жидкости. У Энцелада и Европы под толстыми слоями льда скрываются океаны. Многие считают, что там может существовать простейшая жизнь, особенно у гидротермальных источников на дне океана.
В ближайшее десятилетие мы узнаем об этих местах больше благодаря новым зондам: JUICE и Europa Clipper. Оба направятся к Юпитеру и посвятят основное внимание изучению его спутников. Вероятно, нас ждут интересные открытия, возможно, даже намёки на биологическую активность.
Но именно другие звёздные системы таят куда больший потенциал. Даже если забыть про луны, телескопы уже нашли сотни причудливых миров: от раскалённых газовых гигантов до замёрзших ледяных шаров и планет, на которых дожди проливаются рубинами и алмазами.
Некоторые из них, полагают астрономы, могут быть обитаемыми. О некоторых даже писали, что они «более пригодны для жизни, чем Земля». Правда это или нет, судить трудно. На расстоянии в световые годы учёные могут оценить миры разве что по размеру и температуре, а этого мало, чтобы делать выводы об обитаемости. С лунами задача будет ещё сложнее.
Даже в нашей системе некоторые спутники оказываются теплее, чем можно было бы ожидать. Энцелад, спутник Сатурна, исходя из его удалённости от Солнца, должен был бы быть полностью замёрзшим. Но его орбита вокруг Сатурна заставляет его недра сжиматься и растягиваться, выделяя тепло изнутри. Под его льдом скрывается огромный океан, который невозможно заметить с первого взгляда.
Похожие эффекты наблюдаются и у других лун Юпитера и Сатурна, особенно у Ио — самого вулканически активного тела в системе. Но жизнь рядом с газовым гигантом имеет свои минусы: Юпитер и Сатурн крайне радиоактивны, а значит смертельно опасны даже для космических аппаратов.
Одним словом, нет простого теста на обитаемость луны. Но потенциал там есть: десятки обитаемых лун могут скрываться в уже собранных нами данных, вращаясь вокруг планет, которые мы поспешно отнесли к слишком холодным или враждебным для жизни. Однако определить, какие из них живые, а какие нет, будет трудной задачей.
Лёгких ответов тут нет. Помогут компьютерные модели, которые определят, какие луны могут быть достаточно тёплыми и стабильными для зарождения жизни. Нужны и более мощные телескопы. Теоретически достаточно сильный телескоп сможет уловить следы газов в атмосферах чужих миров и лун — газов, которые могли бы свидетельствовать о биологической или технологической активности.
Всё это может показаться поводом отложить поиски до лучших времён. Но у планетологов есть ещё одна причина искать экзолуны. Открытие тысяч экзопланет перевернуло наше понимание того, как формируются и эволюционируют звёздные системы. Экзолуны способны сделать то же самое для планетных систем, показав нам всё их разнообразие.
Чтобы понять все последствия этого, как для вопроса происхождения планет, так и для распространённости жизни, нам нужно искать экзолуны. Это, разумеется, трудно. Луны малы и тусклы. Даже у Юпитера девять новых спутников нашли лишь в 2017 году. Искать их за многие световые годы тем более сложно.
Тем не менее астрономы начинают пытаться. Современные телескопы не способны увидеть луны напрямую. Поэтому учёным приходится играть в детективов, выискивая косвенные признаки, которые ничем другим не объяснить.
Недавняя статья в журнале Nature Astronomy была посвящена именно такому подходу. Команда исследователей изучила данные по семидесяти экзопланетам в поисках признаков лун. Чтобы упростить задачу, они сосредоточились на планетах, похожих на Юпитер: газовых гигантах, вращающихся на умеренном расстоянии от своих звёзд.
Так, по их расчётам, увеличивается шанс найти спутники. Модели показывают, что планеты, расположенные близко к звёздам, как Венера или Меркурий, редко обзаводятся лунами. Те, что дальше, как Юпитер или Сатурн, наоборот, обзаводятся десятками.
Из семидесяти известных газовых гигантов подходящего типа признаки луны показали лишь одиннадцать. Дополнительный анализ оставил только три действительно интересных кандидата.
Придерживаясь осторожного подхода, исследователи пытались исключить каждый из трёх. Один оказался, вероятно, ложной тревогой — ошибкой наблюдений, вызванной смещением телескопа Кеплер.
Второй также вызвал подозрения. Планета вращалась вокруг звезды с крупными пятнами на поверхности. Одно из таких пятен могло быть ошибочно принято за луну. С учётом этого сомнения кандидат был отброшен.
Третий выглядел более надёжным. Команда исключила как шумы приборов, так и звёздные пятна, и не нашла других объяснений. Оставался наиболее вероятный вывод: там есть далекая луна, экзолуна.
Судя по данным, она огромна: в сорок раз крупнее Земли. Это, как и кандидат на луну размером с Нептун в 2017 году, удивительно. Теория предсказывает, что луны должны быть малы — такими же, как в нашей системе.
С другой стороны, с учётом ограничений наших инструментов удивляться нечему. Обычные луны слишком малы и тусклы, чтобы их увидеть. Замечаем мы лишь самые аномальные примеры — те, что в десятки раз больше Земли.
Первые экзопланеты обнаруживались по такому же принципу. Сначала легче всего было найти гигантские планеты, вращающиеся близко к звёздам. Это ставило в тупик: модели, основанные на нашей системе, таких планет не предсказывали. Но галактика оказалась ими усеяна.
Со временем точность измерений выросла. Астрономы начали находить более «нормальные» планеты, и наука обрела равновесие. Так называемые горячие юпитеры, хоть поначалу казались обычными, оказались редкостью. Вероятно, с экзолунами будет то же самое: сперва мы найдём странные гигантские луны, а затем привычные.
Тем не менее, придётся подождать ещё несколько лет, прежде чем появятся первые подтверждённые экзолуны. Телескоп Джеймс Уэбб, возможно, станет первым, кто обнаружит маленькие луны за пределами системы, но пока он занят другими задачами. Если, или когда, он обратится к экзолунам, это может открыть их настоящий поток.
🔒 VPN Kovalenko — свобода и безопасность без компромиссов!
Обходи блокировки, сохраняй анонимность и защищай свои данные в один клик.
🚀 Быстро. 🔐 Надёжно. 🧠 Сделано с умом.
Переходите по ссылке: https://t.me/Kovalenkovpn_bot?start=AHelwani